技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及脫硫、脫硝、除塵的方法。

背景技術(shù)：

煤炭中硫的存在形式有硫化物、硫酸鹽和有機硫。煤炭在燃燒過程中，低價態(tài)的硫化物，一部分直接氧化成SO₃，并形成穩(wěn)定的硫酸鹽；另一部分則氧化成SO₂。這部分SO₂的絕大多數(shù)能夠再次與高溫的堿性物料和O₂發(fā)生反應(yīng)生成硫酸鹽。剩下的少部分SO₂會進入煙囪排放。反應(yīng)生成的硫酸鹽主要有硫酸鉀、硫酸鈉、硫酸鈣等化合物，這些化合物的熔融溫度分別為1074℃、852℃、1397℃，會在爐錐部、縮口、四級筒和五級筒等溫度適宜部位產(chǎn)生結(jié)皮、堵塞現(xiàn)象，如果存在還原氣氛，硫酸鹽礦物在CO和C的還原下重新生成SO₂及粉塵，或溫度超過1500℃的情況下，發(fā)生揮發(fā)現(xiàn)象，參與內(nèi)循環(huán)。有關(guān)SO₂及粉塵的控制方法從燃料的生命周期的三個階段人手，分為燃燒前、燃燒中、燃燒后。燃燒前、燃燒中脫硫比較困難且成本較高，相關(guān)研究較少，幾乎所有的研究都集中在燃燒后對SO₂及粉塵的控制。燃燒后的控制措施按照操作特點可分為干法、半干法、濕法，但采用上述方法成本高，且脫硫、脫硝和除塵的效果較差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了達到95%以上的脫硫效率，達到脫硝的效果，降低氮氧化物20%以上，本發(fā)明提供了一種超聲波霧化脫硫、脫硝、除塵的方法。

為達到上述目的，一種超聲波霧化脫硫、脫硝、除塵的方法，其特征在于包括：超聲波設(shè)備中的超聲波發(fā)生器產(chǎn)生超聲波，將進入到超聲波設(shè)備中的脫硫液霧化，被霧化的脫硫液將煙氣中的SO₂急速催化、氧化，生成SO₃，SO₃與脫硫液中的脫硫介質(zhì)反應(yīng)；

其中，超聲波設(shè)備包括殼體，殼體中具有二條以上的煙氣通道，在每一煙氣通道連通脫硫液池，每一脫硫液池上安裝有超聲波發(fā)生器；

脫硫液霧化的過程為：

（1）在超聲波發(fā)生器產(chǎn)生的超聲波作用下，脫硫液表面開始產(chǎn)生波動；

（2）超聲波帶動脫硫液，在脫硫液表面出現(xiàn)較大的振幅；

（3）在振幅處，液膜破裂，生成較大直徑的液滴；

（4）大直徑液滴的進一步分裂、結(jié)合、霧化，生成較小的顆粒。

上述方法，煙氣進入到超聲波設(shè)備中后，由于超聲波的作用，將脫硫液霧化成氣體，讓煙氣與脫硫液形成的氣體反應(yīng)，接觸面積大，反應(yīng)充分，可以達到高度脫硫、降NO_X、除塵的作用。在本發(fā)明中，脫硫液為含有NaOH的混合物。

按照重量百分比計，脫硫液由如下原料組成：

氯化鈣 8~25%

白泥 2~3%

氫氧化鈉 4~8%

氧化鋇 0.5~1.2%

氧化鈣 0.8~1%

氧化鈉 5~10%

七水合硫酸亞鐵 9~16%

過氧化鋰 7~9%

高錳酸鉀 5~10%

水 15~25%

氫氧化鋰 3~7%

氟硅酸鈉 4~10%

碳酸鈉 4~10%

乙二胺磷酸鹽 0.8~1.7%。

進一步的，超聲波發(fā)生器將脫硫液霧化成小于5μm的霧化氣體。使得反應(yīng)更加的充分。

進一步的，高錳酸鉀產(chǎn)生氧氣，煙氣中的二氧化硫與氧氣作用并在七水合硫酸亞鐵、氟硅酸鈉、磷酸乙二胺鹽的催化、活化作用下氧化為三氧化硫，三氧化硫的活性最強，被氫氧化鈉、氧化鋇、氧化鈣、白泥、氫氧化鋰、氯化鈣、氧化鈉、氧化鈣、碳酸鈉等強吸附劑吸附。

附圖說明

圖1為本發(fā)明脫硫、脫硝、除塵的示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明進行進一步詳細(xì)說明。

實施例1。

如圖1所示，超聲波霧化脫硫、脫硝、除塵的方法為：

（1）經(jīng)靜電除塵的煙氣通過風(fēng)機2送入到超聲波設(shè)備3中，其中對煙氣進行靜電除塵的設(shè)備是廢氣處理電收塵器1。超聲波設(shè)備3包括殼體31，殼體31中具有二條以上的煙氣通道32，在每一煙氣通道32連通脫硫液池，脫硫液池上安裝有超聲波發(fā)生器（未示出），脫硫液池通過泵34連接脫硫液儲存罐35，在脫硫液儲存罐35中盛裝脫硫液，按照重量比，脫硫液由8%的氯化鈣、3%的白泥、8%的氫氧化鈉、0.5%的氧化鋇、0.8%的氧化鈣、10%的氧化鈉、9%的高錳酸鉀、9%的過氧化鋰、16%的七水合硫酸亞鐵、15%的水、7%的氫氧化鋰、6%的氟硅酸鈉、6%的碳酸鈉和1.7%的磷酸乙二胺鹽組成。超聲波設(shè)備3中的超聲波發(fā)生器產(chǎn)生超聲波，脫硫液在泵34的作用下進入到脫硫液池中，脫硫液池中的脫硫液在超聲波的作用下霧化，霧化的過程是；

1）在產(chǎn)生波發(fā)生器產(chǎn)生的超聲波作用下，脫硫液表面開始產(chǎn)生波動。

2）超聲波帶動脫硫液，在脫硫液表面出現(xiàn)較大的振幅。

3）在振幅處，液膜破裂，生成較大直徑的液滴。

4）大直徑液滴的進一步分裂、結(jié)合、霧化，生成小于5μm的霧化氣體。

被霧化的脫硫液被送入到煙氣通道內(nèi)將煙氣中的SO₂急速催化、氧化，生成SO₃，SO₃與脫硫液中的脫硫介質(zhì)反應(yīng)，具體的機理是：高錳酸鉀產(chǎn)生氧氣，煙氣中的二氧化硫與氧氣作用并在七水合硫酸亞鐵、氟硅酸鈉、磷酸乙二胺鹽的催化、活化作用下氧化為三氧化硫，三氧化硫的活性最強，被氫氧化鈉、氧化鋇、氧化鈣、白泥、氫氧化鋰、氯化鈣、氧化鈉、氧化鈣、碳酸鈉等強吸附劑吸附，其主要的化學(xué)反應(yīng)機理是：

2NaOH+SO₃→Na₂SO₄+H₂O

CaO+SO₃→CaSO₄

BaO+SO₃→BaSO₄

Ca（OH）₂+SO₃→CaSO₄+H₂O

因此，在超聲波設(shè)備中，由于超聲波的作用，將脫硫液霧化成氣體，讓煙氣與脫硫液形成的氣體反應(yīng)，接觸面積大，反應(yīng)充分，可以達到高度脫硫、降NO_X、除塵的作用，效果非常的好。通過風(fēng)機2送煙氣進入到超聲波設(shè)備3中，在超聲波設(shè)備中的煙氣壓力較大，使得煙氣與脫硫液形成的氣體反應(yīng)更加的充分，提高了脫硫、脫硝、降塵的效果。

（2）經(jīng)超聲波設(shè)備3處理后的煙氣進入到除霧反應(yīng)塔4中，除霧反應(yīng)塔4將含有NaOH的脫硫脫硝液均衡霧化，強力噴淋，對SO₂、NO_X煙塵吸附溶解；經(jīng)除霧反應(yīng)塔4處理的煙氣在引風(fēng)風(fēng)機5的作用下吸入并送回排煙管道6內(nèi)，在本發(fā)明中，經(jīng)處理達標(biāo)的煙氣可以直接進入到引風(fēng)風(fēng)機內(nèi)，也可以是在排煙管道外環(huán)繞二周以上后進入到引風(fēng)風(fēng)機內(nèi)。煙氣在經(jīng)過除霧反應(yīng)塔的主要反應(yīng)如下：

1）脫硫過程

2NaOH+SO₂→Na₂SO₃+H₂O

2 Na₂SO₄+SO₂→2Na₂SO₄

2）脫硝過程

NaOH+NO_X→Na NO_X +H₂O

（3）在除霧反應(yīng)塔4中形成的廢液排入到調(diào)節(jié)池71中，調(diào)節(jié)池71內(nèi)的廢液與加藥池72中的藥物反應(yīng)后經(jīng)泵74輸入到泥水分離池75中，加藥池72連接有三個以上的加藥桶73，可向加藥池內(nèi)連續(xù)的供藥，在加藥桶內(nèi)為含有NaOH的溶液；泥水分離池75的底面為斜面，在斜面的作用下，實現(xiàn)分離沉淀，在上述過程中，實現(xiàn)再生過程，具體為：

2 Na₂SO₃+Ca（OH）₂→2NaOH+CaSO₃

2 Na₂SO₄+Ca（OH）₂→2NaOH+CaSO₄

2 Na₂NO₃+Ca（OH）₂→2NaOH+Ca（NO₃）₂

泥水分離池75中的清水通過泵76輸入到脫硫液儲存罐35中，泥水分離池75中的泥水經(jīng)氣動隔膜泵77輸入到壓濾機78中，經(jīng)壓濾機分離的水回到調(diào)節(jié)池中，經(jīng)壓濾機分離的其他物質(zhì)形成副產(chǎn)品。該工序為水凈化循環(huán)過程，在該過程中，將煙氣中的SO₂、NO_X吸附溶解到循環(huán)噴淋水中。再將吸附溶解到循環(huán)水中SO₂、NO_X分別針對性的絮凝劑及綜合堿反應(yīng)生成硫酸鹽；循環(huán)水再經(jīng)性能恢復(fù)再生反應(yīng)，將溶于水中各種污染物再與高效優(yōu)質(zhì)石灰乳反應(yīng)生成不溶于水的硫酸鈣及亞硫酸鈣 、硝酸鈣及亞硝酸鈣。水中的硫酸鈣及亞硫酸鈣 、硝酸鈣及亞硝酸鈣及煙塵以污泥的形式與循環(huán)水分離濃縮壓濾，壓濾產(chǎn)生的污泥是水泥生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)添加劑，將壓濾干后的污泥即副產(chǎn)品添加到水泥熟料中利用。

以下為采用本發(fā)明的超波脫硫方法和傳統(tǒng)的脫硫方法的對比數(shù)據(jù)。

根據(jù)上述實驗比對，達到高度脫硫、降NO_X、除塵的作用，而且陳本低。

另外，經(jīng)靜電除塵的煙氣也可以直接進入到超聲波設(shè)備中。

實施例2。

本實施例的脫硫液按照重量比由25%的氯化鈣、2%的白泥、4%的氫氧化鈉、1.2%的氧化鋇、1%的氧化鈣、5%的氧化鈉、10%的高錳酸鉀、7%的過氧化鋰、9%的七水合硫酸亞鐵、23%的水、3%的氫氧化鋰、5%的氟硅酸鈉、4%的碳酸鈉和0.8%的磷酸乙二胺鹽組成。其它的與實施例1相同。

實施例3。

本實施例的脫硫液按照重量比由13.8%的氯化鈣、2.5%的白泥、6%的氫氧化鈉、0.8%的氧化鋇、0.9%的氧化鈣、7%的氧化鈉、5%的高錳酸鉀、8%的過氧化鋰、11%的七水合硫酸亞鐵、25%的水、5%的氫氧化鋰、4%的氟硅酸鈉、10%的碳酸鈉和1%的磷酸乙二胺鹽組成。其它的與實施例1相同。

實施例4。

本實施例的脫硫液按照重量比由18%的氯化鈣、2%的白泥、5%的氫氧化鈉、1%的氧化鋇、0.8%的氧化鈣、8%的氧化鈉、6.8%的高錳酸鉀、7%的過氧化鋰、13%的七水合硫酸亞鐵、16%的水、6%的氫氧化鋰、10%的氟硅酸鈉、5%的碳酸鈉和1.4%的磷酸乙二胺鹽組成。其它的與實施例1相同。